logo3.gif (702 bytes)

HOME


නව ඖෂධ ගවේෂණයේ දී
පරිගණක තාක්‌ෂණය උපයෝගී කර ගැනීම


කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයීය රසායන විද්‍යා සංගමය විසින් පවත්වනු ලබන ''2012 රසායන විද්‍යා දිනයට'' සමගාමීව පළ වේ.

යම් රෝගයක්‌ සඳහා නව ඖෂධයක්‌ නිෂ්පාදනය කිරීම ඉතා වියදම් සහිත විශාල කාලයක්‌ සහ ශ්‍රමයක්‌ වැය වන ක්‍රියාවලියකි. මෙය අදියර කීපයක්‌ ඔස්‌සේ සිදු කෙරෙන අතර මෙහි දක්‌වා ඇති රූ සටහන ආශ්‍රයෙන් එය පැහැදිලි කර ගනිමු.

ඖෂධ මඟින් රෝග නිවාරණයේ දී බොහෝ විට සිදු වන්නේ ඖෂධයේ අඩංගු ක්‍රියාකාරී අණුව මඟින් එම රෝගයට කාරක වූ ජීව-රසායනික අණුවෙහි (මෙය ප්‍රොටීනයක්‌ විය හැකි ය) ක්‍රියාකාරීත්වය අඩපණ කිරීමයි. මේ සඳහා ඖෂධයෙහි අන්තර්ගත ක්‍රියාකාරී අණුව රෝගයට මුල් වූ ජීව රසායනික අණුවෙහි ක්‍රියාකාරී ස්‌ථානයට බැඳී එය නිෂ්ක්‍රීය කළ යුතු ය.

මේ ක්‍රියාදාමයේ මූලික අදියර ලෙස, රසායනාගාරයේ දී, රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුවේ ක්‍රියාකාරීත්වය අඩපණ කළ හැකි අණු සොයා ගැනීම සඳහා අහඹු ලෙස තෝරා ගත් රසායනික අණු 20,000ක පමණ ප්‍රමාණයක්‌ සමග රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුව වෙන වෙන ම ක්‍රියා කරවනු ලැබේ. මේ පියවර "සසම්භාවී විශ්ලේෂණය" ලෙස හැඳින්විය හැකි ය. මේ පියවරේ දී රසායනික සංයෝග විශාල ප්‍රමාණයක්‌ යොදාගත යුතු අතර ඒ සඳහා වසර 2-3ක කාලයක්‌ ගත වේ.

ඉහත පළමු අදියර අවසානයේ දී අදාළ ජීව-රසායනික අණුවේ ක්‍රියාකාරීත්වය අඩපණ කළ හැකි සංයෝග 500ක්‌ පමණ සොයාගත හැකි ය. දෙවැනි අදියරයේ දී මේ සංයෝග අදාළ ජීව-රසායනික අණුව සමග සාදන බන්ධනවල ප්‍රබලත්වය අධ්‍යයනය කරනු ලැබේ. මේ සඳහා අති නවීන උපකරණ යොදා ගත යුතු ය. මේ පියවරේ දී රසායනික ද්‍රව්‍ය විශාල ප්‍රමාණයක්‌ වැය වන අතර වසර 2-3ක කාලයක්‌ ද ගත විය හැකි ය.

තුන්වැනි අදියරයේ දී සිදු කෙරෙන්නේ, දෙවැනි අදියර අවසානයේ ලැබෙන සංයෝග ප්‍රමාණය (මෙය සංයෝග 100ක්‌ පමණ විය හැකි ය) ඖෂධ ලෙස භාවිත කළ හැකි තත්ත්වයට පිළියෙල කිරීමයි. මේ පියවර සඳහා ද වසර 1-2ක කාලයක්‌ ගත විය හැකි ය. සතර වැනි අදියර පූර්ව-සායන අවස්‌ථාව ලෙස හැඳින්විය හැකි ය. මෙහි දී, බොහෝ විට අසනීප තත්ත්වයේ පසු වන සතුන් යොදාගෙන මේ පූර්ව ඖෂධවල සුදුසු-නුසුදුසු තත්වය පරීක්‌ෂා කරනු ලැබේ. මේ අදියර සඳහා වසර 2-3ක කාලයක්‌ වැය වන අතර ඉතිරි වන සංයෝග ගණන එකක්‌ හෝ දෙකක්‌ විය හැකි ය.

පස්‌වැනි අදියර සායන පරීක්‌ෂා අවස්‌ථාව ලෙස හැඳින්විය හැකි අතර මෙය පියවර තුනක්‌ හරහා සිදු කෙරේ. පළමු පියවරේ දී මේ එක්‌ එක්‌ පූර්ව ඖෂධය රෝගීන් 50කින් පමණ සැදුම් ලත් කුඩා කණ්‌ඩායම්වලට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා යොදා ගනී. මෙහි දී ඖෂධයේ අනතුරු රහිත බව, නිරාපද (ආපදාවක්‌ ඇති නො වන සීමාව) මාත්‍රාව සහ ඇති විය හැකි අතුරු ආබාධ පිළිබඳව අධ්‍යයනය කරනු ලැබේ. පළමු පියවරේ සාර්ථකත්වය අනුව දෙවැනි පියවරේ දී රෝගීන් 200ක්‌ පමණ වූ කණ්‌ඩායම්වලට ප්‍රතිකාර කරනු ලැබේ. මෙහි දී ඖෂධයේ සඵලතාව සහ එහි අනතුරු රහිත බව පිළිබඳව පරීක්‌ෂා කරනු ලැබේ. මේ පියවර සාර්ථකව පසු කළ හොත් තුන්වැනි පියවරේ දී වඩා විශාල රෝගීන් (2000ක පමණ) කණ්‌ඩායම්වලට ප්‍රතිකාර කර ඖෂධයේ සඵලතාව පිළිබඳව ස්‌ථිර නිගමනයකට එළඹ අතුරු ආබාධ පිළිබඳ තවදුරටත් පරීක්‌ෂණ පවත්වයි. මේ පස්‌වැනි අදියර සඳහා වසර 3-4ක පමණ කාලයක්‌ ගත විය හැකි ය.

පස්‌වැනි අදියර අවසානයේ මේ පරීක්‌ෂණාත්මක තත්ත්වයේ පැවැති පූර්ව ඖෂධය නව ඖෂධයක්‌ ලෙස ලියාපදිංචි කර වෙළෙඳපොළට නිකුත් කරනු ලැබේ.

මෙයින් පැහැදිලි වන්නේ නව ඖෂධයක්‌ නිපදවා වෙළඳපොළට නිකුත් කිරීමට වසර 10-15ක කාලයක්‌ ගත වන අතර ඩොලර් බිලියන ගණනක්‌ වියදම් කිරීමට සිදු වන බවයි. මෙහි දී අවධානය යොමු කළ යුතු කරුණක්‌ වන්නේ, මෙසේ වෙළෙඳපොළට නිකුත් කරන නව ඖෂධවලින් ලාභ ලබන තත්ත්වයට පත් වන්නේ ඖෂධ පහකට එකක්‌ හෝ දෙකක්‌ පමණක්‌ බවයි.

පරිගණක තාක්‌ෂණය යොදා ගැනීම

ඉහත දක්‌වා ඇති පරිදි නව ඖෂධයක්‌ නිපදවීමේ දී අනුගමනය කළ යුතු අදියර 6ක්‌ සහිත ක්‍රියාවලියේ පළමු අදියර සිට තුන්වැනි අදියර දක්‌වා යැමට ගත වන කාලය සහ යොදාගත යුතු රසායනික ද්‍රව්‍ය විශාල ප්‍රමාණයක්‌ ඉතිරි කර ගැනීම සඳහා පරිගණක තාක්‌ෂණය යොදාගත හැකි ය.

මේ සඳහා අදියර දෙකක්‌ ඔස්‌සේ පරීක්‌ෂණ සිදු කළ යුතු අතර පළමුව මේ සඳහා අවශ්‍ය දෑ පිළිබඳව අවධානය යොමු කරමු. අවශ්‍ය මෘදුකාංග සහ ඖෂධ ලෙස යොදා ගත හැකි යෑයි අදහස්‌ කරන රසායනික සංයෝගවල ව්‍යුහයන් සහිත දත්ත බැංකුවක්‌ අවශ්‍ය වේ. මෙයට අමතරව රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුවේ ව්‍යුහය ද අවශ්‍ය වේ.

රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුවේ ව්‍යුහය සහ රසායනික සංයෝගවල ව්‍යුහයන් අන්තර්ජාලය තුළින් ලබා ගත හැකි ය. අවශ්‍ය සියලු ම මෘදුකාංග අන්තර්ජාලය තුළින් නොමිලයේ ම ලබාගත හැකි ය. මේ මෘදුකාංග බොහොමයක්‌ ලිනක්‌ස්‌ (Linux) පරිගණක මෙහෙයුම් පද්ධතිය මත ක්‍රියා කළ යුතු අතර මේ මෙහෙයුම් පද්ධතිය (Operating system) ද අන්තර්ජාලය තුළින් කිසිදු මුදල් ගෙවීමකින් තොර ව ලබා ගත හැකි ය. ඩොක්‌ 6 (Dock6)ල එම් ඩොක්‌ (MDock) චාම් (CHARMM) සහ ග්‍රෝමැක්‌ස්‌ (GROMACSS) යනු මේ පරිගණක ආශ්‍රිත පර්යේෂණයේ දී උපයෝගී කර ගත හැකි මෘදුකාංග කීපයකි.

ප්‍රථම අදියරේ දී, ඖෂධ වශයෙන් යොදා ගත හැකි යෑයි සිතිය හැකි රසායනික සංයෝග රාශියක (20ල000ක්‌ පමණ) ව්‍යුහ වෙන වෙන ම රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුවේ ක්‍රියාකාරී ස්‌ථානයට බන්ධනය වීමට සලස්‌වා බන්ධන ශක්‌තිය නිර්ණය කරනු ලැබේ. මේ පියවර සඳහා ඩොක්‌ 6(Dock6) හෝ එම් ඩොක්‌ (MDock) යන මෘදුකාංග යොදා ගත හැකි ය. මෙහි දී මේ රසායනික සංයෝග විශාල ප්‍රමාණයක්‌ අතුරින් සමහර සංයෝග ඉතා අඩු බන්ධන ප්‍රවණතාවක්‌ පෙන්වන අතර සමහර සංයෝග ඉතා හොඳ බන්ධන ප්‍රවණතාවක්‌ පෙන්වයි. මෙසේ වැඩි බන්ධන ප්‍රවණතාවක්‌ පෙන්වන සංයෝග පමණක්‌ පරිගණක පර්යේෂණයේ දෙවැනි අදියර සඳහා යොදා ගනු ලැබේ. මෙහි දී මතක තබා ගත යුතු කරුණක්‌ වන්නේ මේ පියවරේ දී කිසිදු රසායනික ද්‍රව්‍යයක්‌ භාවිත නො කරන අතර තරමක්‌ ප්‍රබල පරිගණකයක්‌ යොදා ගනිමින් සතියක්‌ පමණ සුළු කාලයක දී මේ අදියරේ පර්යේෂණ නම කළ හැකි බවයි. මේ අදියර අවසානයේ දී 20,000ක්‌ පමණ වූ ආරම්භක සංයෝග ප්‍රමාණයෙන් 400-500ක පමණ ප්‍රමාණයක්‌ ඉතිරි විය හැකි ය. විද්‍යානුකූල ලෙස මේ පියවරේ දී සිදු වන්නේ එම එක්‌ එක්‌ සංයෝගය වෙන වෙන ම රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුවේ ක්‍රියාකාරී ස්‌ථානයට බලෙන් ම මෙන් බන්ධනය වීමට සලස්‌වා බන්ධන ශක්‌තිය නිර්ණය කිරීමයි. එහි දී මේ සංයෝග දෙකේ ම සංන්‍යාසමය වෙනසක්‌ සිදු නො වේ.

එහෙත් ශරීරය (සෛල) තුළ දී ඖෂධයක අඩංගු ක්‍රියාකාරී සංයෝගය රෝගකාරක ජීව-රසායනික අණුව සමග බන්ධනය වීමේ දී එම සංයෝගවල සංන්‍යාසමය වෙනසක්‌ සිදු විය හැකි ය. එබැවින් ඉහත ප්‍රථම පියවරේ දී ලබා ගත් බන්ධන ශක්‌තීන් උපයෝගී කරගෙන බැසගත් නිගමන සමහර විට තරමක්‌ වෙනස්‌ විය හැකි ය.

එම නිසා පරිගණකය යොදා ගනිමින් අණුක ගතික සමාකරණ (molecular dynamics simulation) පර්යේෂණ ගණනාවක්‌ කිරීමෙන් සංන්‍යාසමය වෙනසක්‌ සිදු වන විට දී පවා ස්‌ථායීව පවතින සංයෝග පමණක්‌ තෝරාගත යුතු ය. අණුක ගතික සමාකරණ පර්යේෂණයක්‌ නිම කිරීමට දීර්ඝ කාලයක්‌ (දින 2-3ක්‌ පමණ) ගත වන බැවින් මේ අදියරය සඳහා මාස හයක (06) පමණ කාලයක්‌ ගත විය හැකි ය. චාම් (CHARMM) හෝ ග්‍රෝමැක්‌ස්‌ (GROMACSS) යන මෘදුකාංග මේ පියවරේ දී යොදා ගත හැකි ය. මෙහි දී තෝරා ගනු ලබන සංයෝග අපේක්‌ෂිත ඖෂධ (හෝ පූර්ව ඖෂධ) ලෙස සලකා නව ඖෂධයක්‌ සොයා ගැනීමේ ක්‍රියාවලියේ තුන්වැනි (03) අදියරෙන් රසායනාගාර පර්යේෂණ ආරම්භ කළ හැකි ය. එබැවින් පරිගණක තාක්‌ෂණය යොදා ගැනීම මඟින් නව ඖෂධයක්‌ සොයා ගැනීමට ගත වන කාලය වසර දෙකකින් පමණ අඩු කර ගත හැකි අතර රසායනික ද්‍රව්‍ය සඳහා යන වියදමෙන් විශාල ප්‍රමාණයක්‌ ඉතිරි කරගත හැකි ය.

පසුගිය වසර කීපයක පටන් කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයයේ රසායන විද්‍යා අධ්‍යයනංශය පරිගණක තාක්‌ෂණය උපයෝගී කරගනිමින් ශ්‍රී ලංකාවට ආවේනික ශාකවල අඩංගු රසායනික සංයෝග යම් යම් රෝග සඳහා ඖෂධ ලෙස දියුණු කර ගැනීමට ඇති හැකියාව පිළිබඳව පර්යේෂණ කටයුතු කරගෙන යයි.

උදාහරණයක්‌ ලෙස මේ සමග දක්‌වා ඇත්තේ රසායන විද්‍යා අධ්‍යයනංශයේ විශේෂ උපාධි අපේක්‌ෂිකාවක වූ හසිනි දංගල්ල සිසුවිය ගේ සිව්වැනි වසර පර්යේෂණ නිබන්ධනයෙන් උපුටා ගත් රූ සටහනකි. එහි දී ඇය වේදනානාශක ඖෂධයක ක්‍රියාකාරී සංයෝගය ලෙස ශ්‍රී ලංකාවට ආවේනික ශාකයකින් නිස්‌සාරණය කරගත් සංයෝගයක්‌ යොදා ගත හැකි දැයි පරිගණක තාක්‌ෂණය උපයෝගී කරගෙන පරීක්‌ෂා කළා ය. රූපයේ දැක්‌වෙන ජීව-රසායනික සංයෝගය COX1 ලෙස හැඳින්වෙන එන්සයිමයයි. මෙහි කොළ පැහැයෙන් දක්‌වා ඇත්තේ ශාකයෙන් නිස්‌සාරණය කර ගත් රසායනික සංයෝගයයි. මේ සංයෝගය සුළු වෙනස්‌ කිරීමකින් පසු අපේක්‌ෂිත ඖෂධයක්‌ ලෙස විද්‍යාගාර පර්යේෂණ සඳහා යොදා ගැනීමට හැකියාවක්‌ ඇති බව හසිනි ගේ පර්යේෂණවලින් හෙළි විය. මේ ආකාරයේ පරිගණක තාක්‌ෂණය යොදා ගනිමින් නව ඖෂධ සොයා යැමේ පර්යේෂණ කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලයයේ රසායන විද්‍යා අධ්‍යයනංශයේ තවදුරටත් සිදු කෙරෙමින් පවතී.

ආචාර්ය සමන්ත වීරසිංහ
රසායන විද්‍යා අධ්‍යයනාංශය,
කොළඹ විශ්වවිද්‍යාලය.